顶管施工技术在市政道路建设中的应用

苏吕静+卫海朝

摘 要：近年来，城市现代化建设步伐的不断加快使人们对市政道路的要求越来越高，城市规划管理部门不断扩大道路建设，日益提高的道路等级使开槽埋管施工工艺无法满足当前公路性能需求。在城市道路建设过程中，顶管施工作为一项复杂的非开挖技术，不但具有较快的施工速度，还能保护地上建筑和地下各种管道不受破坏，其经济效益和社会效益显著，所以受到大多数施工单位的青睐。本文主要围绕顶管施工技术概述，重点分析了顶管施工准备工作和施工工艺，以期能为有关方面需要提供借鉴和参考。

关键词：顶管施工技术；公路建设；施工工艺

在市政工程中，顶管施工是一种常见的施工模式，施工过程以非开挖方式进行。具体施工内容是将管道按照设计好的路线通过顶进设备所产生的顶力向土中顶入，管与土之间产生的摩擦力通过顶管机头刀具的切削和研磨作用得到有效克服。在顶进过程中，要通过传输机械或泥浆管道将顶进产生的泥土块运出。在土层内顶入第一节管子后，相继顶进第二节管子。对管子在地下的顶进位置进行不断摆正是顶管技术的关键部分。外部环境很少会影响到顶管施工技术的应用，其具有较高的安全性、较好的经济性以及良好的环保功能，特别是在大型管子的管网建设中有所体现。现如今，在国内城市道路建设中，顶管施工技术得到广泛认可和应用。

1 市政道路顶管施工准备工作

在施工以前，顶管施工方法的选定不但需要综合考虑水文地理情况，而且要考虑地表变形控制要求。施工单位不但需要确保施工的安全性和经济性，同时使施工质量得到保障，使施工用地得到节约。

施工人员在进行顶管施工时，需要综合考虑整个排水系统，一般从下游进行施工。施工单位要选择较少技术风险、较短顶程地段和较好施工条件的掘进段进行顶管施工。另外，合理组织人员进行施工，施工时严格按照施工流程进行操作，通过适当调整参数来提升施工效率，通过不断优化施工工艺有效保障施工整体质量。在工作坑内安装顶管时，需要联动调试整机和单机，在顶进过程中认真落实保养措施。顶管机头的选择需要根据水文地理和环境条件的不同进行综合考虑，同时要保证工程的安全性，确保道路交通的顺畅，对地下管线和地面建筑物加强保护。顶管和施工方法的选择要根据上述因素综合考虑。

2 市政道路顶管施工工艺

1、施工顺序

在施工时，正确的工艺流程能够使顶管施工质量大幅提升。需要注意的是，在进行顶管施工时，需要将起重机械放置于夯实的地面，并设置相应的承压壁。

2、顶进施工要点

（1）顶进施工。顶进施工以前，需要全面检查施工设备的运转情况，确保状态良好；要按照相关规定在导轨的坡度、中心线以及高程布置导管；防止工作井从洞口流入土或地下水；具备条件的情况下，能够进行顶进施工。在土体上，工具管切入后，需要严格控制其水平偏差。当工具管与第一节钢管进行连接时，需要将钢管尾部大于200mm且小于300mm的长度搁置在导轨上，并进行砼管的连接。在进行人工挖土以前，为了避免正面坍方情况出现，需要进行分层开挖，其顺序为从上到下施工。如果有地下障碍物出现在挖土过程中，需要在保证安全的基础上清除障碍物，随后进行顶进施工，假如出现特殊情况，需要及时调整施工方式。在施工过程中，顶管道内存在的泥土可以通过再次顶进顶出管道外。

（2）测量。在进行顶管施工时，测量是必不可少的环节，需要在视线清楚、不受干扰的地方进行控制点的设置。在进行顶管顶进时，转角的情况需要每隔70cm测量一次，方向需要每隔90cm测量一次，高程需要每隔110cm测量一次。工作坑内测量控制点需要按照测量规范要求进行，如果不按照要求进行施工，可能会导致管道底坡度存在一定的偏差，对顶管的对顶造成严重影响。

（3）设置检查井。在施工时，需要严格控制施工进度，对检查井的质量严格把关，透水事故经常会发生在检查井内，因此严禁有偷工减料行为出现在各个施工环节，检查井作为顶管施工中至关重要的组成部分，需要不断提升其施工技术。

（4）纠偏测量及控制。工程中地面控制测量一般通过经纬仪完成，将地面控制测量误差控制在10mm左右。施工单位要在机头内安装倾斜仪传感器，以便于操作人员及时纠偏。另外还需要通过对轴线的适当调整及时纠正位移现象。 “勤测量、多微调”是顶进纠偏的主要方法。控制纠偏角度在1.5%以下。施工过程中，需要逐渐减缓对主顶的推进速度，不断调整对油缸组以及质量标准，确保其符合施工要求。

（5）闭水试验。施工完成以后，施工单位需要根据相关的标准进行闭水试验。如果试验中出现渗水或漏水情况，需要采用有效措施给予解决处理。

3、注意事项

如果有偏差情况出现在顶管施工时，需要立即停止施工，在找出对策以后继续施工。在施工过程中，操作人员一旦发现有异常情况出现，需要立即停止施工，根基施工情况制定出行之有效的措施。另外，汇报制度也是施工单位必须制定的，确保能够有效应对意外情况的发生，杜绝盲目施工行为。

3 市政道路顶管施工质量控制

随着国民经济的快速发展，交通运输网络也在日益的完善，不仅有效的加强了区域间的联系，也为人们的日常出行提供了极大的便利。尤其是市政道路工程凭借其自身的独特优势，近年来的建设规模和数量不断增大，所面临的建设环境也更加复杂。市政道路是促进城市现代化发展的重要基础设施，其施工质量的优劣直接影响城市的形象，因此需要根据工程的实际情况选取相应的施工技术，如顶管施工工艺，通过该项技术，可不断提高工程施工质量。

（1）及时调整沉降量。施工单位要在管道上方路面设置沉降观测点，对顶管机头在路面穿越的情况进行定期观测，特别是需要在顶进施工的前后，分别观测一次，并将土体隆起曲线、隆起量、沉降和最大沉降详细记录下来。对每个沉降点位的原始资料进行测量，将测量得出的数据编制成册，同时根据沉降量对相关数据进行及时调整，使其在顶管施工中发挥重要作用，最大程度的降低顶管对路面的影响。

（2）合理控制压力，减小摩阻力。土压力及泥水压力一般控制在P±20kPa范围内，地面隆起量及面沉降要小于1cm。在进行道路穿越时，需要连续顶进顶管，不允许中途停止，另外还需要将排泥速度和顶进速度掌握好。為了确保土体的稳定，排泥不允许过慢，顶进不允许过快，两者均保持适中速度。同时，在顶管机头穿越道路时，要加强注浆作业，从而大幅减小摩阻力，最终有效减小管道对周围土体的侧压力。

（3）控制路面强度。在完成顶管施工后，需要进行补浆，要填补路面下方土体的空隙，通过注浆孔将水泥砂浆注入路面下方的土体，确保路面的强度进一步提升。另外还需要在竣工通行后定期检查路面的强度。

4 结束语

通过以上内容能够看出，顶管技术只需要对面层进行开挖，不需要在地面进行大规模的建设，减少了大量的污染，保障了道路的通行，同时大幅降低了工程造价，使施工周围的环境得到有效保护。随着社会的快速发展，城市现代化建设步伐不断加快，在城市建设中，顶管工因其独特优势将得到更广泛的应用和发展。

参考文献

[1]邓斯琪.市政工程中顶管施工技术的应用[J].城市建设理论研究（电子版），2013，（18）.

[2]宋洋，任亮，阚红明等.顶管技术在城市给排水管道建设中的应用[J].电子制作，2013，（15）：194-194.

[3]赵飞.刍议矩形顶管施工技术在地下过街通道建设的应用[J].城市建设理论研究（电子版），2012，（27）.

[4]段孟春. 市政给排水施工中的长距离顶管施工技术分析[J]. 科技资讯. 2010（27）

[5]吕烈锋.论市政工程中顶管施工技术的应用[J].科技致富向导，2012，（7）：27，23.